[发明专利]三维微细电火花伺服扫描粗精加工结合工艺

权利要求书

1.三维微细电火花伺服扫描粗精加工结合工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用CAD/CAM软件对微三维型腔进行模型设计，在预留足够精加工余量的前提下，分别进行粗精加工的电极尺寸、分层厚度、轨迹规划的参数设置，并分别生成粗精加工NC代码；

(2)采用三维伺服扫描加工方法，对微三维型腔进行粗加工，快速去除大量型腔材料；为保证微三维型腔的最后精加工成型精度，使粗加工所剩下的加工余量能够全部去除，采用粗精加工去除材料体积有机结合和重叠的方法：取粗加工外边界时，设置理想加工余量为δ₁，δ₁大于粗加工的最大过加工误差，保证足够的精加工余量，且δ₁小于精加工分层厚度的5倍，以提高精加工效率；取精加工内边界时，设置去除材料体积重叠余量为δ₂，δ₂大于粗加工的最大欠加工误差，保证粗加工余量能够全部去除；

(3)继续采用三维伺服扫描加工方法，针对粗加工残余不规则边界，对微三维型腔进行精加工，采用扫描各点工具电极伺服进给深度最大值法，避免欠加工和过加工，保证每层内加工深度的一致性；结合工具电极低压电接触闭环反馈加工深度，采用变速度伺服扫描补偿深度误差；并使用细工具电极，设置放电能量和分层厚度参数，最终完成表面精度和尺寸精度的成型精加工；

所述精加工中的扫描各点工具电极伺服进给深度最大值法满足以下约束条件：

(a)扫描各点工具电极伺服进给深度最大值用下式表示：

Zmax=h+ΔlΣx=h+(4kbπ)(hds)Σxi]]>

其中，z_max为最大进给深度，h为分层厚度，d_s为电极直径，Δl_∑x为电极损耗量，k_b为系数常量，x_i指伺服扫描各段路径长度，即在伺服保持放电间隙时工具电极扫描加工所经过的路径长度；

(b)精加工中，当某扫描点工具电极进给深度达到z_max时，则立即停止工具电极伺服进退，直到出现极间短路时，继续进行保持放电间隙的伺服扫描加工；

(c)当工具电极停止伺服进退时，即停止保持放电间隙时，工具电极扫描路径不计入伺服扫描路径长度x_i；

所述工具电极低压电接触反馈以及变速度伺服扫描补偿深度误差的方法为：在每层扫描加工前，采用工具电极低电压电接触标准块，反馈电极实际损耗量Δl，于是，在扫描加工n层后，利用主轴进给深度z_n和电极损耗量Δl_n，可得微型腔的实际加工深度h_n＝z_n-Δl_n，将h_n与理论加工深度相比，即得扫描n层后深度误差当|δ_n|达到设定值，分两种情况对加工深度进行补偿：若则增加扫描一层厚度为δ_n的补偿层；若则将下一层扫描厚度减少δ_n作为补偿层。

2.根据权利要求1所述的三维微细电火花伺服扫描粗精加工结合工艺，其特征在于，所述三维伺服扫描加工方法，即实时伺服控制放电间隙方法，实现电极轴向损耗的实时在线补偿。

3.根据权利要求1所述的三维微细电火花伺服扫描粗精加工结合工艺，其特征在于，所述粗加工和精加工中，分别采用各自的工艺措施和参数，以解决加工效率和加工精度的矛盾问题。